//给定一个二叉树和一个目标和，判断该树中是否存在根节点到叶子节点的路径，这条路径上所有节点值相加等于目标和。 
//
// 说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。 
//
// 示例: 
//给定如下二叉树，以及目标和 sum = 22， 
//
//               5
//             / \
//            4   8
//           /   / \
//          11  13  4
//         /  \      \
//        7    2      1
// 
//
// 返回 true, 因为存在目标和为 22 的根节点到叶子节点的路径 5->4->11->2。 
// Related Topics 树 深度优先搜索 
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package leetcode.editor.cn;

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;

//Java：路径总和
public class P112PathSum {

    /*
     * 思路： 深度优先遍历，到达叶子节点时，判断累计的值是否与目标值相等即可
     *
     * 执行用时： 0 ms , 在所有 Java 提交中击败了 100.00% 的用户 内存消耗： 39.5 MB , 在所有 Java 提交中击败了 89.56% 的用户
     *
     */
    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     * int val;
     * TreeNode left;
     * TreeNode right;
     * TreeNode(int x) { val = x; }
     * }
     */
    class Solution {
        public boolean hasPathSum(TreeNode root, int sum) {
            if (root == null) {
                return false;
            }
            return dfs(root, sum, 0);
        }

        /**
         * now:累计路径的和
         */
        private boolean dfs(TreeNode node, int sum, int now) {
            // 判断是否是叶子节点
            if (node != null && node.left == null && node.right == null) {
                now += node.val;
                return now == sum;
            }
            if (node == null) {
                return false;
            }

            now += node.val;
            if (dfs(node.left, sum, now)) {
                return true;
            }
            return dfs(node.right, sum, now);
        }
    }

    //leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)
    public static class TreeNode {
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;

        TreeNode(int x) {
            val = x;
        }
    }

    public static TreeNode constructTree(Integer[] nums) {
        if (nums.length == 0) return new TreeNode(0);
        Deque<TreeNode> nodeQueue = new LinkedList<>();
        // 创建一个根节点
        TreeNode root = new TreeNode(nums[0]);
        nodeQueue.offer(root);
        TreeNode cur;
        // 记录当前行节点的数量（注意不一定是2的幂，而是上一行中非空节点的数量乘2）
        int lineNodeNum = 2;
        // 记录当前行中数字在数组中的开始位置
        int startIndex = 1;
        // 记录数组中剩余的元素的数量
        int restLength = nums.length - 1;
        while (restLength > 0) {
            for (int i = startIndex; i < startIndex + lineNodeNum; i = i + 2) {
                // 说明已经将nums中的数字用完，此时应停止遍历，并可以直接返回root
                if (i == nums.length) {
                    return root;
                }
                cur = nodeQueue.poll();
                if (nums[i] != null) {
                    cur.left = new TreeNode(nums[i]);
                    nodeQueue.offer(cur.left);
                }
                // 同上，说明已经将nums中的数字用完，此时应停止遍历，并可以直接返回root
                if (i + 1 == nums.length) {
                    return root;
                }
                if (nums[i + 1] != null) {
                    cur.right = new TreeNode(nums[i + 1]);
                    nodeQueue.offer(cur.right);
                }
            }
            startIndex += lineNodeNum;
            restLength -= lineNodeNum;
            lineNodeNum = nodeQueue.size() * 2;
        }
        return root;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int sum = 23;
        Integer[] nums = new Integer[]{5, 4, 8, 11, null, 13, 4, 7, 2, null, null, null, 1};
        TreeNode root = constructTree(nums);
        Solution solution = new P112PathSum().new Solution();
        System.out.println(solution.hasPathSum(root, sum));
        // TO TEST
    }

}